[01553639]一种适用于非接触式充电WSN网络的分簇路由的方法

传统无线传感器网络中的节点的电能是有限的,在其电能耗尽时补充电能不易再次充电,只能通过各种节能算法尽量减小能量的耗损,能量耗尽时该节点即报废,严重影响了整个WSN网络的使用效果与生命周期。随着非接触式充电技术,又称作无线充电或感应充电的趋近成熟的应用,将该技术应用于无线传感器网络中可以有效地解决其各个节点的电能补充问题。非接触式充电技术通过微波、磁共振和电磁感应三种方式进行能量传输,是一种已经趋近成熟的无线能量传输技术。非接触式可充电无线传感器节点通过节点加上耦合磁共振或者谐振电路模块实现非接触式充电。为了要在这种非接触式充电型的WSN即Wireless Sensor Network无线传感器网络中及时有效的对各节点的电能进行补充。在不影响WSN的正常使用以及避免节点在电池耗尽后来不及充电而报废的前提下,提出一种WSN充电状态与正常状态时切换的网络分簇路由方法是很有必要的。 本成果通过研究一种适用于非接触式充电WSN网络的分簇路由的方法。本方法具体过程如下：将节点在逻辑上划分为充电分簇与通信分簇;当某些节点的电能低于阈值（一般设置为总电量的10～15％）时,按照充电簇头逐级发送消息包,由汇聚节点开始生成节点充电序列,绕开该簇区的正常通信簇头,并由该序列生成充电路径进行充电。与现有技术相比,本成果路由方法简单,容易实现,根据非接触式充电类型无线传感器网络实际情况设计分簇路由方法,适用于给传感器网络节点进行电能的补充。为了保证充电序列的充电电压与节省能耗,本成果使用充电序列中的节点由低能耗通电模式转换为充电模式下进行充电,可以有效避免干扰对充电序列外正常低能耗通信状态节点的通信,并且保证了全网的节点都能工作在能量阈值之上。